RU185113U1 - SYMMETRIC DATA CABLE - Google Patents

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к кабельной технике, более конкретно, к симметричным высокочастотным экранированным кабелям круглой формы, совместимым с цилиндрическими высокочастотными соединителями, предназначенным для передачи данных информационных каналов приборов и устройств, в том числе по интерфейсу RS-485. Симметричный кабель для передачи данных содержит сердечник, представляющий собой, по меньшей мере, одну пару изолированных фторопластом токопроводящих жил из медных посеребренных проволок, скрученных с, по меньшей мере, одним корделем из фторопласта, экран из медных посеребренных проволок, а также защитную оболочку из фторопласта, при этом на сердечник под экран наложен слой пленки из фторопласта. В частном случае исполнения симметричного кабеля для передачи данных экран может быть выполнен двухслойным, в таком случае коэффициент поверхностной плотности первого слоя экрана составляет не менее 85%, а коэффициент поверхностной плотности второго слоя экрана составляет не менее 80%. Симметричный кабель для передачи данных позволяет увеличить срок службы кабеля за счет повышенной гибкости и стабильной работы в условиях расширенных диапазонов перепадов температур от минус 150°C до плюс 200°C.

The inventive utility model relates to cable technology, and more particularly, to symmetrical round-shaped high-frequency shielded cables, compatible with cylindrical high-frequency connectors, designed to transmit data of information channels of devices and devices, including via the RS-485 interface. A symmetric data cable contains a core, which is at least one pair of fluoroplastic insulated conductive wires of silver-plated copper wires twisted with at least one fluoroplastic corridor, a screen of silver-plated copper wires, and a protective sheath of fluoroplastic while a fluoroplastic film layer is applied to the core under the screen. In the particular case of the execution of a symmetrical cable for data transfer, the screen can be made two-layer, in this case, the surface density coefficient of the first layer of the screen is at least 85%, and the surface density coefficient of the second layer of the screen is at least 80%. The symmetric data cable allows you to increase the cable service life due to increased flexibility and stable operation in the conditions of extended temperature differential ranges from minus 150 ° C to plus 200 ° C.

Description

Заявляемая полезная модель относится к одной из отраслей электротехнической промышленности - кабельной технике, более конкретно, к симметричным высокочастотным теплостойким экранированным кабелям круглой формы, совместимым с цилиндрическими высокочастотными соединителями, предназначенным для внутреннего фиксированного монтажа информационных каналов приборов и устройств. Указанные кабели применяются для организации линий передачи цифровых сигналов в системах промышленной автоматизации управления технологическими процессами, в том числе для интерфейса RS-485. В виду специфики монтажа и эксплуатации кабелей в условиях промышленных производств, их конструкции должны иметь повышенную гибкость (малый радиус изгиба) и высокую стабильность электрических параметров для скоростной передачи цифровых потоков. Кабель предназначен также для монтажа бортовой кабельной сети авиационной и ракетно-космической техники.The inventive utility model relates to one of the branches of the electrical industry - cable technology, and more specifically, to symmetrical high-frequency heat-resistant shielded round cables, compatible with cylindrical high-frequency connectors, designed for internal fixed installation of information channels of devices and devices. These cables are used to organize digital signal transmission lines in industrial automation systems for process control, including for the RS-485 interface. In view of the specifics of the installation and operation of cables in industrial production conditions, their designs must have increased flexibility (small bending radius) and high stability of electrical parameters for high-speed transmission of digital streams. The cable is also intended for installation of the onboard cable network of aviation and rocket and space technology.

Существующие в настоящее время кабели, в том числе совместимые с современными высокочастотными цилиндрическими разъемами, обладают недостаточной гибкостью в условиях перепадов температур в широких диапазонах.Current cables, including those compatible with modern high-frequency cylindrical connectors, have insufficient flexibility in the presence of temperature extremes over wide ranges.

Из уровня техники известен симметричный высокочастотный экранированный кабель по описанию к патенту на полезную модель РФ №40819, МПК Н01В 11/00, H01B 11/02, содержащий сердечник, образованный изолированными полиэтиленом или пористым полиэтиленом, токопроводящими жилами, скрученными между собой в пару, и заполнителем, выполненным из полимерных нитей, по крайней мере, часть которых размещена между изолированными жилами и экраном, поверх которого расположена оболочка, отличающийся тем, что заполнитель выполнен в виде полипропиленовых пленочных фибриллированных некрученых нитей, наложенных продольно, и другая их часть расположена также между изолированными жилами и экраном.The symmetric high-frequency shielded cable according to the description of the utility model patent of the Russian Federation No. 40819, IPC НВВ 11/00, H01B 11/02, containing a core formed by insulated polyethylene or porous polyethylene, conductive wires twisted together in a pair, and filler made of polymer filaments, at least some of which are placed between insulated cores and a screen, on top of which there is a shell, characterized in that the filler is made in the form of polypropylene film diamond untwisted yarns laid longitudinally, and another part of them is also located between the insulated cores and the screen.

К недостаткам известного из уровня техники вышеупомянутого кабеля по патенту РФ на полезную модель №40819 следует отнести недостаточную гибкость и недостаточную устойчивость к перепаду температур, обусловленную применением в качестве изоляционного материала полиэтилена.The disadvantages of the prior art cable of the aforementioned cable according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 40819 include insufficient flexibility and insufficient resistance to temperature changes due to the use of polyethylene as an insulating material.

Из уровня техники известен кабель симметричный парной скрутки для интерфейса RS-485, по описанию к патенту на полезную модель РФ №112487, МПК Н01В 11/02, содержащий две скрученные в пару многопроволочные медные луженые токопроводящие жилы с изоляцией из сплошного или пористого полиолефина или несколько аналогичных пар изолированных токопроводящих жил, в свою очередь скрученных между собой в сердечник, наложенные поверх скрученных изолированных токопроводящих жил первый экран из фольгированной алюминием полимерной ленты, контактную жилу из медных луженых проволок, второй экран в виде оплетки из медных луженых проволок и полимерную оболочку, отличающийся тем, что оболочка выполнена из термопластичной полимерной композиции, не содержащей галогенов. В частном случае кабель может дополнительно содержать заполнитель, выполненный из пучка синтетических нитей или волокон или жгута из поливинилхлоридного пластиката или вспененного полиолефина и расположенный между изолированными жилами и первым экраном.In the prior art, a symmetrical twisted pair cable for the RS-485 interface is known, as described in the patent for utility model of the Russian Federation No. 112487, IPC НВВ 11/02, containing two stranded copper tinned conductive conductors with insulation of solid or porous polyolefin or several similar pairs of insulated conductive conductors, in turn twisted together in a core, overlaid on top of twisted insulated conductive conductors, the first screen of aluminum foil-coated polymer tape, the contact core of GOVERNMENTAL tinned wires, a second screen as a braid of tinned copper wires, and a polymeric shell, wherein the shell is made of a thermoplastic resin composition containing no halogen. In a particular case, the cable may additionally contain a filler made of a bundle of synthetic threads or fibers or a bundle of PVC compound or foamed polyolefin and located between the insulated cores and the first screen.

Из уровня техники известен также высокочастотный симметричный теплостойкий кабель, по описанию к патенту на полезную модель РФ №169338, МПК Н01В 11/02, выбранный в качестве прототипа, содержащий сердечник, представляющий собой изолированные фторопластом токопроводящие жилы из медных посеребренных проволок, скрученные в пару, экран в виде оплетки, а также защитную оболочку из фторопласта, отличающийся тем, что сердечник дополнительно содержит по меньшей мере один кордель из фторопласта, скрученный совместно с токопроводящими жилами, экран выполнен из медных посеребренных проволок, а поверх экрана наложена защитная оболочка из фторопласта. В частном случае экран может быть выполнен из медных посеребренных проволок круглого сечения, из плющенных медных посеребренных проволок, а также из медных посеребренных лент.The high-frequency symmetric heat-resistant cable is also known from the prior art, according to the description for the utility model patent of the Russian Federation No. 169338, IPC НВВ 11/02, selected as a prototype, containing a core, which is a fluoroplastic insulated conductive core of silver-plated copper wires twisted into a pair, a sheath in the form of a braid, as well as a protective sheath made of fluoroplastic, characterized in that the core additionally contains at least one fluoroplastic cord, twisted together with conductive wires, the screen olnen plated copper wires, and the screen superimposed on top of the protective sheath of fluoroplastic. In a particular case, the screen can be made of silver-plated copper wires of circular cross-section, of rolled copper-plated silver-plated wires, as well as of silver-plated copper tapes.

К недостаткам известных из уровня техники вышеуказанных кабелей, в том числе и прототипа, следует отнести то, что они обладают недостаточной гибкостью в условиях перепадов температур в широких диапазонах.The disadvantages of the above-mentioned cables known from the prior art, including the prototype, are the fact that they have insufficient flexibility in the conditions of temperature differences over wide ranges.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание симметричного кабеля для передачи данных, совместимого с цилиндрическими высокочастотными соединителями, повышенной гибкости при обеспечении низкого уровня потерь мощности сигнала в расширенном диапазоне рабочих температур, в частности, от минус 150°C до плюс 200°C, увеличение срока службы кабеля.The technical problem to be solved by the utility model is the creation of a symmetrical data cable compatible with cylindrical high-frequency connectors, of increased flexibility while ensuring a low level of signal power loss in an extended operating temperature range, in particular from minus 150 ° C to plus 200 ° C, longer cable life.

Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что симметричный кабель для передачи данных содержит сердечник, представляющий собой, по меньшей мере, одну пару изолированных фторопластом токопроводящих жил из медных посеребренных проволок, скрученных с, по меньшей мере, одним корделем из фторопласта, экран из медных посеребренных проволок, а также защитную оболочку из фторопласта, при этом на сердечник под экран наложен слой пленки из фторопласта.The essence of the claimed utility model consists in the fact that a symmetric cable for data transmission contains a core, which is at least one pair of fluoroplastic insulated conductive wires of silver-plated copper wires twisted with at least one fluoroplastic corridor, a copper screen silver-plated wires, as well as a protective sheath of fluoroplastic, while a layer of a film of fluoroplastic is applied to the core under the screen.

В первом частном случае исполнения симметричного кабеля для передачи данных экран выполнен двухслойным.In the first particular case of the execution of a symmetrical cable for data transmission, the screen is made two-layer.

Во втором частном случае исполнения симметричного кабеля для передачи данных при выполнении экрана двухслойным, коэффициент поверхностной плотности первого слоя экрана составляет не менее 85%, а коэффициент поверхностной плотности второго слоя экрана составляет не менее 80%.In the second particular case of the execution of a symmetrical cable for data transfer when the screen is double-layered, the surface density coefficient of the first layer of the screen is at least 85%, and the surface density coefficient of the second layer of the screen is at least 80%.

Техническим результатом, полученным при решении технической проблемы, является увеличение гибкости симметричного кабеля для передачи данных за счет применения дополнительной обмотки сердечника фторопластовой пленкой под экран, способного стабильно работать в условиях как повышенных, так и пониженных температур, что, в свою очередь, позволяет увеличить срок службы кабеля.The technical result obtained in solving the technical problem is to increase the flexibility of the symmetrical cable for data transmission through the use of an additional core winding with a PTFE film under the screen, which can work stably under conditions of both high and low temperatures, which, in turn, allows to increase the term cable service.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен симметричный кабель для передачи данных на виде сбоку для частного случая выполнения экрана двухслойным.The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawing, which shows a symmetrical cable for data transmission in side view for a special case of a two-layer screen.

В симметричном кабеле для передачи данных, в том числе, по интерфейсу RS-485, токопроводящие жилы из медных посеребренных проволок (1) покрыты теплостойкой изоляцией (2) из фторопласта. Для обеспечения требований по волновому сопротивлению, коэффициенту затухания и диапазону рабочих температур (от минус 150°C до плюс 200°C) в качестве материала изоляции может быть выбран фторопласт Ф-4Д. Токопроводящие жилы (1) скручены в пару. Кабель содержит также, по меньшей мере, один кордель (3) из фторопласта, скрученный совместно с токопроводящими жилами. Кордель (3) - элемент из изолирующего материала произвольного сечения, применяемый в качестве заполнителя или для образования каркаса полувоздушной изоляции [ГОСТ 15845 80. ИЗДЕЛИЯ КАБЕЛЬНЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. Рубрика термина: Энергетическое оборудование]. Материалом корделя может быть выбран фторопласт Ф-4Д. Шаг скрутки изолированных жил и, по меньшей мере, одного корделя (3) обычно выбирают не более 90 мм.In a symmetrical cable for data transmission, including via the RS-485 interface, conductive wires of silver-plated copper wires (1) are coated with heat-resistant fluoroplastic insulation (2). To meet the requirements for wave impedance, attenuation coefficient and the range of operating temperatures (from minus 150 ° C to plus 200 ° C), F-4D fluoroplastic can be selected as an insulation material. Conductors (1) are twisted in a pair. The cable also contains at least one fluoroplastic cordel (3) twisted together with conductive wires. Cordel (3) - an element of insulating material of arbitrary cross section, used as a filler or to form a semi-air insulation frame [GOST 15845 80. CABLE PRODUCTS. TERMS AND DEFINITIONS. Rubric of the term: Power equipment]. Fluoroplastic F-4D can be selected as the material of the corder. The twisting step of insulated cores and at least one cordel (3) is usually chosen no more than 90 mm.

Поверх скрученных в пару токопроводящих жил (1) с, по меньшей мере, одним корделем (3), наложена пленка (4) из фторопласта, например, в виде обмотки из фторопластовой пористой пленки, поверх которой наложен экран (5) из медных посеребренных проволок. Применение пленки (4) в виде обмотки из фторопластовой пленки позволяет обеспечить дополнительную стабильность формы и повышенную гибкость кабеля. Экран (5) выполнен из медных посеребренных проволок. Экран (5) может быть выполнен в виде оплетки из медных посеребренных проволок круглого сечения или из плющенных медных посеребренных проволок. Также оплетка экрана (5) может быть выполнена из медных посеребренных лент. В частном случае исполнения экран (5) может быть выполнен двухслойным. В таком случае каждый слой экрана (5) выполнен в виде оплетки из медных посеребренных проволок круглого сечения, либо плющенных, либо из медных посеребренных лент.On top of a pair of conductive conductors (1) with at least one cordele (3), a fluoroplastic film (4) is applied, for example, in the form of a winding of a fluoroplastic porous film, over which a screen (5) of silver-plated copper wires is applied . The use of a film (4) in the form of a winding of a fluoroplastic film allows for additional shape stability and increased cable flexibility. The screen (5) is made of silver-plated copper wires. The screen (5) can be made in the form of a braid from silver-plated copper wires of circular cross section or from rolled silver-plated copper wires. Also, the screen braid (5) can be made of silver-plated copper tapes. In the particular case of execution, the screen (5) can be made two-layer. In this case, each layer of the screen (5) is made in the form of a braid from silver-plated copper wires of circular cross section, either flattened or from silver-plated copper tapes.

Поверх экрана (5) наложена сплошная защитная оболочка (6) из фторопласта, например, фторопласта-4МБ. Выбор фторопласта в качестве материала оболочки связан с тем, что фторопласт хорошо держит форму, и это помогает решить задачу заявляемой полезной модели по созданию кабеля повышенной гибкости в расширенном диапазоне температур.A continuous protective shell (6) of fluoroplastic, for example, fluoroplastic-4MB, is applied over the screen (5). The choice of fluoroplastic as the sheath material is due to the fact that the fluoroplastic keeps its shape well, and this helps to solve the problem of the claimed utility model for creating a cable of increased flexibility in an extended temperature range.

Высокочастотный симметричный кабель для передачи данных может быть изготовлен на серийном технологическом оборудовании. В конкретном случае кабель согласно полезной модели изготавливают следующим образом. Сначала подготавливают многопроволочную жилу, например, из девятнадцати медных посеребренных проволок (1) диаметром 0,13 мм, методом скрутки на крутильной машине сигарного типа. Затем на многопроволочную жилу накладывают изоляцию (2) из фторопласта-4Д методом плунжерного прессования на плунжерном прессе «Пампус-1». Изготавливают, по меньшей мере, один кордель (3) из фторопласта-4Д методом плунжерного прессования. Скручивают изолированные жилы и, по меньшей мере, один кордель (3), на крутильной машине фонарного типа, например, марки «С-4». Затем накладывают обмоткой фторопластовую пленку, поверх которой накладывают экран (5) в виде оплетки. Экран (5) в частном случае накладывают двумя слоями. Для этого используют оплеточные машины «Дратекс 1616/7» или «Дратекс 16». Например, в случае изготовления экрана (5) из медных посеребренных плющенных проволок заготовку, например, медную посеребренную проволоку марки МСр9, подвергают плющению на прокатном стане Бюллер (№10185) по определенным режимам. После этого с помощью фторопластового пресса, например, марки «Розендаль-30Ф» накладывают защитную оболочку (6). Определение фактической толщины покрытия проводят методом металлографического анализа. Номинальное волновое сопротивление заявляемого кабеля может быть 75 Ом, 100, 120 и 150 Ом.A high-frequency balanced cable for data transmission can be manufactured using serial technological equipment. In a particular case, a cable according to a utility model is manufactured as follows. First, a multi-wire core is prepared, for example, of nineteen copper silver-plated wires (1) with a diameter of 0.13 mm, by twisting on a cigar-type twisting machine. Then, insulation (2) of fluoroplast-4D is applied to the multi-wire core by plunger pressing on the Pampus-1 plunger press. At least one cordel (3) is made of fluoroplast-4D by plunger pressing. Insulated cores and at least one cordele (3) are twisted on a torsion-type car of a lantern type, for example, of the S-4 brand. Then a fluoroplastic film is applied by winding, over which a screen (5) is applied in the form of a braid. The screen (5) in a particular case is superimposed in two layers. To do this, use the braiding machine "Drateks 1616/7" or "Drateks 16". For example, in the case of manufacturing the screen (5) from silver-plated copper-coated flattened wires, a workpiece, for example, MCp9 copper-plated silver-plated wire, is subjected to conditioning at the Buller rolling mill (No. 10185) according to certain conditions. After that, with the help of a fluoroplastic press, for example, Roosendaal-30F brand, a protective shell is applied (6). The actual coating thickness is determined by metallographic analysis. The nominal wave impedance of the claimed cable can be 75 Ohms, 100, 120 and 150 Ohms.

Заявляемый симметричный кабель для передачи данных по форме совместим с цилиндрическими высокочастотными соединителями, имеет повышенную гибкость в расширенном диапазоне рабочих температур от минус 150°C до плюс 200°C. Данный кабель может найти широкое применение в кабельной промышленности, в частности, при изготовлении кабелей для систем мультиплексного канала информационного обмена.The inventive symmetrical cable for data transmission in shape is compatible with cylindrical high-frequency connectors, has increased flexibility in an extended operating temperature range from minus 150 ° C to plus 200 ° C. This cable can be widely used in the cable industry, in particular, in the manufacture of cables for multiplex communication systems.

Claims (3)

1. Симметричный кабель для передачи данных, содержащий сердечник, представляющий собой, по меньшей мере, одну пару изолированных фторопластом токопроводящих жил из медных посеребренных проволок, скрученных с, по меньшей мере, одним корделем из фторопласта, экран из медных посеребренных проволок, а также защитную оболочку из фторопласта, отличающийся тем, что на сердечник под экран наложен слой пленки из фторопласта.1. Symmetric data cable containing a core, representing at least one pair of fluoroplastic insulated conductive wires of silver-plated copper wires twisted with at least one fluoroplastic corridor, a screen of silver-plated copper wires, and a protective a fluoroplastic shell, characterized in that a fluoroplastic film layer is applied to the core under the screen. 2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что экран выполнен двухслойным.2. The cable according to claim 1, characterized in that the screen is double-layer. 3. Кабель по п. 2, отличающийся тем, что коэффициент поверхностной плотности первого слоя экрана составляет не менее 85%, а коэффициент поверхностной плотности второго слоя экрана составляет не менее 80%.3. The cable according to claim 2, characterized in that the surface density coefficient of the first screen layer is at least 85%, and the surface density coefficient of the second screen layer is at least 80%.

Images